- •Глава 1 древняя биология у истоков науки
- •Александрия
- •Глава 2 средневековая биология темные века
- •Возрождение
- •Переходный период
- •Глава 3 рождение современной биологии новая анатомия
- •Циркуляция крови
- •Начало биохимии
- •Микроскоп
- •Глава 4 классификация жизни спонтанное размножение
- •Классификация организмов
- •Приближение к теории эволюции
- •Геология как основа
- •Глава 5 составные части организмов и клетки газы и жизнь
- •Органические компоненты
- •Ткани и эмбрионы
- •Глава 6 эволюция естественный отбор
- •Борьба ученых умов вокруг эволюции
- •Происхождение человека
- •«Боковые направления» эволюции
- •Глава 7 основы генетики тупиковые вопросы дарвинизма
- •Горошек менделя
- •Мутации
- •Глава 8 падение витализма азот и питание
- •Калориметрия
- •Ферментация
- •Глава 9 болезням объявлена война вакцинации
- •Микробиологическая теория заболеваний
- •Бактериология
- •Насекомые
- •Пищевой фактор
- •Витамины
- •Глава 10 нервная система гипнотизм
- •Нервы и мышление
- •Поведение
- •Нервный потенциал
- •Глава 11 кровь гормоны
- •Серология
- •Группы крови
- •Вирусные заболевания
- •Аллергия
- •Глава 12 метаболизм химиотерапия
- •Антибиотики и пестициды
- •Метаболизм клетки
- •Радиоактивные изотопы
- •Глава 13 молекулярная биология. Протеин
- •Электрофорез и рентгеновская дифракция
- •Хроматография
- •Пространственная структура протеина
- •Глава 14 молекулярная биология. Нуклеиновые кислоты вирусы и гены
- •Значение днк
- •Структура нуклеиновых кислот
- •Генетический код
- •Происхождение жизни
Нервный потенциал
Рассматривая нервную инфраструктуру, легко представить себе импульсы, путешествующие по разным путям, — однако из чего состоят эти импульсы в точности? Давнюю доктрину духовной субстанции, идущей по нервным путям, наголову разбили Халлер и Галль, однако после работ итальянского анатома Луиджи Гальвани (1737-1798) она возродилась вновь, хотя и в совершенно новой форме. В 1791 г. Гальвани обнаружил, что мускулы анатомированной лягушки производили механическую работу под электротоком. Он сообщил, что открыл животное электричество, производимое мускулатурой.
Это предположение в своей оригинальной форме было некорректным, однако в форме модифицированной стало верным. Немецкий физиолог Эмиль Дюбуа-Реймон (1818—1896) еще в студенчестве написал работу об электрических рыбах; это возбудило в нем длительный интерес к электрическим явлениям в тканях. С 1840 г. он изобретал все новые методики, при помощи которых мог бы наблюдать небольшие электротоки в нервах и мускулатуре. Ученый показал, что нервные импульсы сопровождаются изменением электрического состояния нервной системы. Нервные импульсы несут электричество, но своей природе; это электричество столь же неуловимо и «эфирно», сколь была, по представлениям ее сторонников, духовная субстанция.
Электрические изменения продвигаются не только по нервам, но и по мускулам. В случае с ритмическими сокращениями мускулов электрические изменения также ритмичны — как в случае сердечных сокращений. В 1903 г. голландский физиолог Вильгельм Айнтховен (1860 — 1927) изобрел очень чувствительный проволочный гальванометр, способный определять слабые токи. Он использовал его для записи ритмично меняющихся электрических потенциалов сердца посредством электродов, наложенных на кожу. К 1906 г. он скоррелировал электрокардиограммы (ЭКГ) с разными типами нарушений деятельности сердца.
В 1929 г. подобный тест был проведен немецким психиатром Хансом Бергером (1873 — 1941), который прикрепил электроды к черепной коробке испытуемого. Они отразили ритмично меняющиеся потенциалы, отражающие мозговую активность. Электроэнцефалограммы (ЭЭГ) крайне сложны; их трудно интерпретировать. Однако имеются легко интерпретируемые изменения в случае серьезных нарушений мозговой активности, например при наличии опухолей. По изменениям ЭЭГ можно диагностировать эпилепсию.
Конечно, электрические потенциалы не могут дать ответы на все медицинские вопросы. Электрический импульс, путешествующий вдоль нерва, не способен сам по себе пересечь синоптический провал между двумя нейронами. Значит, совершить этот прыжок и инициировать электрический импульс в следующем нейроне должно нечто другое. Немецкий физиолог Отто Леви (1873-1961) в 1921 г. продемонстрировал, что нервный импульс сочетает в себе как химические изменения, так и электрические. Химическая субстанция, высвобождаемая простимулированным нервом, и совершает этот прыжок, пересекая синапс. Английский физиолог Генри Халлет Дейл (1875—1968) определил химический состав этого вещества, назвав его ацетилхолином.
Были открыты и другие химические вещества, связанные с нервной деятельностью. Некоторые из них производят симптомы психических нарушений. Пока нейрохимия находится в своей «младенческой» стадии развития, однако есть большие надежды, что со временем станет представлять собой мощный инструмент для изучения человеческого сознания.